Teoría Atómica De Dalton
Las leyes ponderales de las combinaciones químicas encontraron una
explicación satisfactoria en la teoría atómica formulada por
DALTON en 1803 y publicada en 1808. Dalton re interpreta las leyes
ponderales basándose en el concepto de átomo. Establece los
siguientes postulados o hipótesis, partiendo de la idea
de que la materia es discontinua:
Los elementos están constituidos por átomos
consistentes en partículas materiales separadas e indestructibles; Los átomos
de un mismo elemento son iguales en masa y en todas las demás cualidades. Los
átomos de los distintos elementos tienen diferentes masa y propiedades
Los compuestos se forman por la unión de
átomos de los correspondientes elementos en una relación numérica sencilla. Los
«átomos» de un determinado compuesto son a su vez idénticos en masa y en todas
sus otras propiedades.
Aunque el químico irlandés
HIGGINS, en 1789, había sido el primero en aplicar la hipótesis atómica a las
reacciones químicas, es Dalton quien le comunica una base más sólida al asociar
a los átomos la idea de masa.
Los átomos de DALTON
difieren de los átomos imaginados por los filósofos griegos, los cuales los
suponían formados por la misma materia primordial aunque difiriendo en forma y
tamaño. La hipótesis atómica de los antiguos era una doctrina filosófica
aceptada en sus especulaciones científicas por hombres como GALILEO, BOYLE,
NEWTON, etc., pero no fue hasta DALTON en que constituye una verdadera teoría
científica mediante la cual podían explicarse y coordinarse cuantitativa mente los fenómenos observados y las leyes de las combinaciones químicas.
La teoría atómica
constituyó tan sólo inicialmente una hipótesis de trabajo, muy fecunda en el desarrollo
posterior de la Química, pues no fue hasta finales del siglo XIX en que fue
universalmente aceptada al conocerse pruebas físicas concluyentes de la
existencia real de los átomos. Pero fue entonces cuando se llegó a la
conclusión de que los átomos eran entidades complejas formadas por partículas
más sencillas y que los átomos de un mismo elemento tenían en muchísimos casos
masa distinta. Estas modificaciones sorprendentes de las ideas
de DALTON acerca de la naturaleza de los átomos no invalidan en el
campo de la Química los resultados brillantes de la teoría atómica.
Teoría
Atómica De Thompson
Joseph Thomson
(1856-1940) partiendo de las informaciones que se tenían hasta ese momento
presentó algunas hipótesis en 1898
y 1904, intentando justificar dos hechos:(a)La materia es eléctrica
mente neutra, lo que hace pensar que, además de electrones ,debe de
haber partículas con cargas positivas.(b)Los electrones pueden extraerse de
los átomos, pero no así las cargas positivas .Propuso entonces un
modelo para el átomo en el que la mayoría de la masa aparecía asociada con
la carga positiva (dada la poca masa del electrón en comparación con
la de los átomos) y suponiendo que había un cierto número de electrones
distribuidos uniformemente dentro de esa masa de carga positiva (como una
especie de pastel o calabaza en la que los electrones estuviesen incrustados
como si fueran trocitos de fruta o pepitas)
Según el modelo
de Thomson el átomo consistía en una esfera uniforme de materia
cargada positiva mente en la que se hallaban incrustados los
electrones de un modo parecido a como lo están las semillas en una sandía. Este
sencillo modelo explicaba el hecho de que la materia fuese eléctrica
mente neutra, pues
en los átomos de Thomson la carga positiva era neutralizada por la
negativa. Además los electrones podrían ser arrancados de la esfera si
la energía en juego era suficientemente importante como sucedía en los
tubos de descarga. La primera evidencia de la existencia de partículas
subatómicas y por tanto de que los átomos no eran indivisibles como postulaba
la teoría atómica de Dalton, se obtuvo de los estudios de la conductividad
eléctrica de gases abajas presiones. Los gases son aislantes para voltajes
bajos, sin embargo, frente a voltajes elevados se vuelven conductores. Cuando
en un tubo de vidrio que contiene un gas se hace parcialmente el vacío y se
aplica un voltaje de varios miles de voltios, fluye una corriente
eléctrica a través de él. Asociado a este flujo eléctrico, el gas
encerrado en el tubo emite unos rayos de luz de
colores, denominados rayos catódicos, que son desviados por la acción de
los campos eléctricos y magnéticos. Mediante un estudio cuidadoso de esta
desviación, J.J. Thomson demostró en 1897 que los rayos estaban formados por
una corriente de partículas cargadas negativamente, que llamó electrones.
Limitaciones
Modelo Atómico De
Rutherford
El modelo atómico de
Rutherford es un modelo atómico o teoría sobre la estructura
interna del átomo propuesto por el químico y físico
británico-neozelandés Ernest Rutherford para explicar los resultados
de su "experimento de la lámina de oro", realizado en 1911.
El modelo de Rutherford
fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes: la
"corteza", constituida por todos sus electrones, girando a gran
velocidad alrededor de un "núcleo", muy pequeño, que concentra toda
la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo.
Rutherford llegó a la
conclusión de que la masa del átomo se concentraba en una región pequeña de
cargas positivas que impedían el paso de las partículas alfa. Sugirió un nuevo
modelo en el cual el átomo poseía un núcleo o centro en el cual se concentra la
masa y la carga positiva, y que en la zona extra nuclear se encuentran los
electrones de carga negativa.
Importancia Del Modelo Y
Limitaciones
La importancia del modelo
de Rutherford residió en proponer por primera vez la existencia de un núcleo en
el átomo (término que, paradójicamente, no aparece en sus escritos). Lo que
Rutherford consideró esencial, para explicar los resultados experimentales, fue
"una concentración de carga" en el centro del átomo, ya que sin ella,
no podía explicarse que algunas partículas fueran rebotadas en dirección casi
opuesta a la incidente. Este fue un paso crucial en la comprensión de la
materia, ya que implicaba la existencia de un núcleo atómico donde se
concentraba toda la carga positiva y más del 99,9% de la masa.
Las estimaciones del núcleo revelaban que el átomo en su mayor parte estaba
vacío.
Rutherford propuso que
los electrones orbitarían en ese espacio vacío alrededor de un
minúsculo núcleo atómico, situado en el centro del átomo. Además se abrían
varios problemas nuevos que llevarían al descubrimiento de nuevos hechos y
teorías al tratar de explicarlos:
· Por
un lado se planteó el problema de cómo un conjunto de cargas positivas podían
mantenerse unidas en un volumen tan pequeño, hecho que llevó posteriormente a
la postulación y descubrimiento de la fuerza nuclear fuerte, que es una de
las cuatro interacciones fundamentales.
· Por
otro lado existía otra dificultad proveniente de
la electrodinámica clásica que predice que una partícula cargada y
acelerada, como sería el caso de los electrones orbitando alrededor del núcleo,
produciría radiación electromagnética, perdiendo energía y finalmente
cayendo sobre el núcleo. Las leyes de Newton, junto con las ecuaciones
de Maxwell del electromagnetismo aplicadas al átomo de
Rutherford llevan a que en un tiempo del orden de s, toda la energía del
átomo se habría radiado, con la consiguiente caída de los electrones sobre el
núcleo. Se trata, por tanto de un modelo físicamente inestable, desde el punto
de vista de la física clásica.
No hay comentarios:
Publicar un comentario